LTE Cat 1 Pi HAT
O LTE CAT.1 Pi HAT da Seeed é um modem de extensão celular de código aberto para Raspberry Pi, baseado na série u-blox LARA-R2xx. É compatível com Raspberry Pi 1 Model B+ e versões posteriores.
O LTE CAT.1 Pi HAT é projetado para redes LTE Categoria 1 e com fallback 2G (apenas versão da UE). Incorporando protocolos comuns, como TCP/UDP, HTTP.
O LTE CAT.1 Pi HAT suporta interfaces UART e USB. Por UART, o Raspberry Pi se comunica com o LTE CAT.1 Pi HAT via comando AT sem qualquer driver especial. É muito adequado para construção de protótipos rapidamente.
| Versão | Links |
|---|---|
| Europa |
|
| EUA-AT&T |
|
| EUA-VZW |
|
Versão
| Versão do Produto | Alterações | Data de Lançamento |
|---|---|---|
| LTE Cat 1 Pi HAT(USA-AT&T) | Inicial | Dez 2017 |
| LTE Cat 1 Pi HAT(USA-VZW) | Inicial | Dez 2017 |
| LTE Cat 1 Pi HAT(Europe) | Inicial | Dez 2017 |
Especificações
-
Compatível com Raspberry Pi 1 Model B+ e versões posteriores
-
LTE CAT.1 e suporta fallback 2G (apenas versão da UE)
-
Interface UART e USB para comunicação
-
Suporta conector Grove I2C e Digital connector
-
Protocolos no módulo celular
-
Pilha TCP/UDP incorporada
-
HTTP, FTP, SSL incorporados
-
Pilha dupla IPV4/IPV6
-
Comando AT padrão 3GPP TS 27.007 [8], TS 27.005 [9]
Aplicações
- Gateway IoT
- Registrador de dados
- Máquina de vendas
- POS
- Dispositivos de casa inteligente
- Robô
- Publicidade
- Outro cenário que precisa de redes celulares
Visão Geral de Hardware
Interfaces
- LTE CAT.1: Série LTE CAT.1 U-blox LARA-R2xx module, consulte a página de produto da série u-blox LARA-R2 para mais informações.
- Porta Grove: 2 portas Grove I2C/Digital, conectadas a SDA_RPI, SCL_RPI, podem ser usadas como porta I2C ou GPIO.
- Chaveadora: Controla a tensão da porta Grove como 5V ou 3,3V
- Interface USB: Pode ser usada para alimentar o LTE Cat.1 Pi HAT e o Raspberry juntos, e também usada como porta de depuração. Consulte a FAQ Q1 sobre como usar como porta de depuração.
- Suporte de Bateria: O MP2617 é usado para gerenciamento de energia da bateria. Se a bateria não estiver conectada, o LED CHG piscará na frequência de 6 Hz. Ele ficará desligado durante o carregamento e ligado quando terminar o carregamento. O conector é padrão JST2.0.
- Botão de Reset Lara-R2XX: Reinicia o módulo Lara-R2xx.
- Botão de Ligar Lara-R2XX: Pressione 2 segundos para ligar o módulo Lara-R2xx.
- Antena: Inclui 2 antenas, uma principal e outra de diversidade. A antena principal é usada tanto para enviar quanto para receber sinais. Ela deve estar conectada. A antena de diversidade é usada apenas para recepção e para melhorar a sensibilidade do receptor. É opcional.
- Pinos Rpi 40: Consulte o pinout.
- Slot para cartão SIM: Siga a direção da serigrafia para conectar o cartão SIM LTE.
Para a bateria, sugerimos bateria de íon de lítio de 3,7 V e conexão ao JST2.0. Especialmente para o Lara-R211(Europe) Pi HAT, ele inclui a função GSM com alto consumo de energia. Se não houver sinal LTE por perto, o LTE CAT.1 Pi HAT também consome muita energia. Portanto, sugerimos fortemente anexar a bateria.
Pinout
| Pino Usado | Python (BCM) | WiringPi GPIO | Nome | Número do Pino P1 | Nome | WiringPi GPIO | Python (BCM) | Pino Usado | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 3V3_RPI | Alimentação DC 3,3 V | 1 | 2 | Alimentação DC 5 V | 5V_RPI | ||||
| SDA_RPI | 8 | GPIO02 (SDA1, I2C) | 3 | 4 | Alimentação DC 5 V | 5V_RPI | |||
| SCL_RPI | 9 | GPIO03 (SCL1, I2C) | 5 | 6 | Terra | GND | |||
| FREE | 4 | 7 | GPIO04 | 7 | 8 | GPIO14 (TXD0) | 15 | TX_RPI | |
| GND | Terra | 9 | 10 | GPIO15 (RXD0) | 16 | RX_RPI | |||
| RTS_RPI | 17 | 0 | GPIO17 | 11 | 12 | GPIO18 | 1 | 18 | FREE |
| FREE | 27 | 2 | GPIO27 | 13 | 14 | Terra | GND | ||
| FREE | 22 | 3 | GPIO22 | 15 | 16 | GPIO23 | 4 | 23 | FREE |
| 3V3_RPI | Alimentação DC 3,3 V | 17 | 18 | GPIO24 | 5 | 24 | FREE | ||
| FREE | 12 | GPIO10 (SPI0_MOSI) | 19 | 20 | Terra | GND | |||
| FREE | 13 | GPIO09 (SPI0_MISO) | 21 | 22 | GPIO25 | 6 | 25 | LIVRE | |
| LIVRE | 14 | GPIO11 (SPI0 SCLK) | 23 | 24 | GPIO08 (SPI0_CS0) | 10 | LIVRE | ||
| GND | Terra | 25 | 26 | GPIO07 (SPI0_CS1) | 11 | LIVRE | |||
| LIVRE | 30 | Reservado | 27 | 28 | Reservado | 31 | LIVRE | ||
| LARA_PWR | 5 | 21 | GPIO05 | 29 | 30 | Terra | GND | ||
| LARA_RST | 6 | 22 | GPIO06 | 31 | 32 | GPIO12 | 26 | 12 | LIVRE |
| LIVRE | 13 | 23 | GPIO13 | 33 | 34 | Terra | GND | ||
| LIVRE | 19 | 24 | GPIO19(SPI1 MISO) | 35 | 36 | GPIO16(SPI1 CS0) | 27 | 16 | CTS_RPI |
| LIVRE | 26 | 25 | GPIO26 | 37 | 38 | GPIO20(SPI1 MOSI) | 28 | 20 | LIVRE |
| GND | Terra | 39 | 40 | GPIO21(SPI1 SCLK) | 29 | 21 | LIVRE | ||
Dimensões
Versões
Agora nós fizemos três versões do LTE Cat 1 Pi HAT. Além de suportarem diferentes redes, elas são quase iguais. E você deve prestar atenção que apenas a versão Europa suporta rede 2G.
| Versão | Módulo | Rede |
|---|---|---|
| Europa | LARA-R211 | 2G/4G |
| EUA-AT&T | LARA-R203 | 4G |
| EUA-VZW | LARA-R204 | 4G |
Primeiros Passos
Hardware
Nós usamos o Raspberry Pi3 com RASPBIAN STRETCH WITH DESKTOP de 18-04-2018 para o demo abaixo.
- Etapa 1. Empilhe o LTE Cat 1 Pi HAT em cima do Raspberry e conecte as 2 antenas.
- Etapa 2. Conecte também o mouse, o teclado e o monitor.
- Etapa 3. Ligue o Raspberry Pi.
Software
- Etapa 1. Use dtoverlay=pi3-disable-bt para habilitar a UART0 do Raspberry Pi3/Pi4.
sudo nano /boot/config.txt
Depois adicione dtoverlay=pi3-disable-bt e enable_uart=1 ao final do config.txt. Ele deve ficar assim.
[all]
#dtoverlay=vc4-fkms-v3d
dtoverlay=pi3-disable-bt
enable_uart=1
- Etapa 2. Desabilite o serviço do sistema para usar a UART0.
sudo systemctl disable hciuart
Pi3-disable-bt desabilita o dispositivo Bluetooth e restaura a UART0/ttyAMA0 para os GPIOs 14 e 15. Também é necessário desativar o serviço do sistema que inicializa o modem para que ele não use a UART: sudo systemctl disable hciuart.
- Etapa 3. Exclua o console=serial0,115200 em cmdline.txt.
sudo nano /boot/cmdline.txt
Depois exclua console=serial0,115200 da string.
- Etapa 4. Reinicie o Raspberry Pi3/Pi4
sudo reboot
- Etapa 5. Execute os comandos abaixo para rodar o demo
cd ~
git clone https://github.com/Seeed-Studio/ublox_lara_r2_pi_hat.git
cd ublox_lara_r2_pi_hat
sudo python setup.py install
cd test
sudo python test01.py
- Etapa 6. Aqui está a saída do terminal.
pi@raspberrypi:~/Desktop/ublox_lara_r2_pi_hat/examples $ sudo python test01.py
40-pin GPIO header detected
Enabling CTS0 and RTS0 on GPIOs 16 and 17
rts cts on
waking up...
module name: LARA-R211
RSSI: 3
FAQ
P1: Podemos nos comunicar com o LTE Cat 1 Pi HAT diretamente com o PC?
R1: Sim, há 2 maneiras. Uma é USB e a outra é porta UART.
- Para USB, use o cabo USB para conectar o Pi HAT diretamente ao PC. Em seguida, faça o download e instale o u-blox Cellular USB_Windows Driver, v2.0. As portas COM3 e COM4 são usadas para comandos AT no gerenciador de dispositivos. Podemos usar qualquer ferramenta de monitor de porta serial COM para executar comandos AT ou usar software de avaliação m-center for Windows, version 1.11.0 para Windows.
- Para a porta UART, use o adaptador usb para serial, siga a conexão abaixo e use o baudrate de 115200. Podemos usar qualquer ferramenta de monitor de porta serial COM para executar comandos AT.
| Adaptador USB para UART | LTE Cat1 Pi HAT |
|---|---|
| GND | Pin6-GND |
| TX | Pin8-TX_RPI |
| RX | Pin10-RX_RPI |
| NA | Pin11-RTS_RPI Conectar ao Pin9-GND |
Conecte o RTS_RPI ao GND conforme marcado em vermelho na figura acima se usarmos a porta UART para comunicação.
P2: Vocês têm a lista de comandos AT?
R2: Aqui está u-blox-CEL_ATCommands.
P3: Quais são as diferenças entre o Lara-R203/204/211?
R3: Consulte a página de produto da série u-blox LARA-R2.
P4: Como registrar na rede AT&T para o LARA-203?
R4: Execute os comandos abaixo.
AT+COPS=2
AT+UMNOCONF=2
AT+COPS=0
Você pode tentar o comando abaixo para verificar a conexão com a rede AT&T.
AT+UPSD=0,1,"AT&T"
AT+UPSDA=0,3
AT+UPING="www.google.com"
P5: Como registrar na rede Verizon para o LARA-204?
R5: Execute os comandos abaixo.
AT+COPS=2
AT+UMNOCONF=3
AT+COPS=0
Você pode tentar o comando abaixo para verificar a conexão com a rede Verizon.
AT+UPSD=0,1,"vzwinternet"
AT+UPSDA=0,3
AT+UPING="www.google.com"
Recursos
- [PDF] Esquemático do LTE Cat.1 Pi HAT
- [PDF] u-blox-CEL_ATCommands
- [PDF] LARA-R2_DataSheet
- [PDF] LARA-R2_SysIntegrManual
- [PDF] AT-Commands Examples AppNote
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Projetos
Fechadura Inteligente com Reconhecimento Facial usando LTE Pi HAT: O reconhecimento facial está se tornando cada vez mais amplamente utilizado, podemos usá-lo para fazer uma fechadura inteligente.
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